Создание паяльного фена для пайки микросхем своими руками

Создание паяльного фена для пайки микросхем своими руками

Любой уважающий себя радиолюбитель всегда имеет в своем арсенале большой набор различных инструментов и приборов. Среди них обязательно присутствует и паяльный фен. Он служит для выполнения специфических задач. Например, выпаять элемент из платы или нагреть легкоплавкий сплав.

Принцип действия термофена

Паяльный фен во многом похож на строительный, но обладает меньшей мощностью, компактными размерами и насадками. Работает он следующим образом: после нажатия кнопки включения, начинает работать нагреватель и вентилятор. Вентилятор захватывает воздух и через небольшое отверстие нагретый воздух подается к месту, которое необходимо расплавить. Как только будет достигнута требуемая температура плавления припоя, можно присоединять или отсоединять элементы микросхем и прочее.

Пролог

В прошлом, для всяких «термических технологий», (конечно, кроме пайки и демонтажа радиодеталей), я использовал небольшую зажигалку с форсункой. Но, газовая горелка, в плане получения горячей струи воздуха, имеет ряд недостатков. С её помощью нельзя плавно регулировать температуру, величина факела зависит от количества газа в резервуаре, открытое пламя может стать причиной возгорания, ну и наконец, необходимо покупать газ в баллончиках.

Так что, решено было изготовить небольшой фен из всякого хлама, который можно найти в закромах самодельщика. Дополнительным стимулом к изготовлению данного девайса стала цена фабричного фена, которая у нас начинается примерно с 30$.

Замечу, что во время сборки и тестирования сабжа я построил ещё одну, пока умозрительную, модель фена большей мощности. Так что, если вам нужен более серьёзный агрегат, следите за новыми публикациями.

Особенности паяльных станций

Подобная конструкция представлена основным блоком, а также манипулятором-термофеном, отвечающим за нагревание воздуха. Такие агрегаты применяются для ремонта различной бытовой техники.

Все станции делятся на две группы:

  • турбинные, где за подачу воздуха отвечает небольшой крыльчатый электромотор;
  • компрессорные, в которых подача воздуха происходит благодаря наличию компрессора.

Первый вариант отличается способностью формирования значительного потока воздуха, а второй помогает пройти ему через действительно узкие насадки.

В целом принцип работы паяльной станции очень простой. Так, воздух проходит через нагреватель, расположенный в трубке, а затем он нагревается и выходит на деталь через соответствующую насадку.

Естественно, у термовоздушных станций есть несколько недостатков:

  • возможность сдуть небольшую деталь;
  • неравномерное прогревание поверхности;
  • необходимость различных дополнительных насадок.

Самостоятельное создание станции

Такую конструкцию можно выполнить своими руками. Для этих целей подойдет фен и спираль, представляющая собой нагревательный элемент. В качестве нагнетателя выступит любой небольшой вентилятор. Например, это может быть кулер от блока питания. Его располагают на ручке термофена. Сюда же подсоединяется трубка для нагревания воздуха. Сам кулер с одной стороны плотно закрывают, а с другой — подготавливают небольшое отверстие.

Сборка нагревателя может вызвать определенные сложности, потому работу выполняют очень аккуратно.

  1. Проволоку из нихрома накручивают на основание, причем витки должны находиться на небольшом расстоянии.
  2. Для создания основания потребуется материал с низкой теплопроводностью и повышенной устойчивостью к значительным температурам. Для этой цели можно взять слюдяные пластины, которые встроены в старых бытовых фенах. Также это может быть галогенная лампа, использующаяся в прожекторе.
  3. 5–7 см основания должны оставаться свободными. Это место обматывают жаропрочной тканью.
  4. Затем подготавливают сопло из керамики либо фарфора. Здесь нужно закрепить термоизоляционный материал, что повысит КПД готовой конструкции.
  5. Все элементы нужно собрать так, чтобы воздух попадал в трубку, а нагреватель располагался посредине сопла.

Готовое изделие внешне будет напоминать пистолет. Чтобы им было удобно выполнять работу, допускается фиксация различных держателей или насадок.

Из задней части такой станции выходят 4 провода, которые рекомендуется заизолировать. Также стоит позаботиться о наличии пары реостатов, благодаря которым удастся отрегулировать мощность воздушного потока и нагревательного элемента. Затем останется установить выключатель и подготовить выход для розетки.

Сделать паяльный фен для выполнения различных работ своими руками очень просто. Для этих целей можно воспользоваться любым старым паяльником либо феном. Главное – правильно выполнить сборку всех компонентов, чтобы устройство не перегревалось и обеспечивало необходимую мощность .

Проверка

Как только сборка термофена окончена, нужно провести проверку его функциональных способностей.

Для этого подойдет участок какого-нибудь не нужного вам материала – на нем удобно будет попрактиковаться в отладке и регулировке нагрева изделия до нужной температуры.

В нормальных условиях паяльный фен работает таким образом:

  • производится включение вентилятора или компрессора – для того, чтобы подать воздух;
  • далее нужно подать напряжение на спираль, под его действием она накалится;
  • произойдет нагрев воздуха до необходимой температуры, он будет проходить сквозь спираль и выходить на поверхность через отверстие;
  • направление воздуха в нужную точку осуществляется посредством специального сопла.

Не следует забывать о технике безопасности, особенно работая с агрегатами, изготовленными «на коленке».

  • Ни в коем случае нельзя работать паяльным феном возле газовой плиты, колонки, котла или баллона с газом.
  • Снимать краску лучше на открытом пространстве, если такой возможности нет – в помещении должна быть хорошая вытяжная вентиляция.
  • Во время работ с термофеном рядом должно находиться что-либо для тушения возможного пожара – песок, вода, огнетушитель.
  • В процессе паяния не нужно помещать фен на поверхность, ничем не защищенную. Разогретое до высокой температуры сопло может повредить ее, поэтому позаботьтесь о том, куда вы положите изделие в промежутках между пайкой.
  • Если вы работаете паяльным феном на оконной раме, необходимо защитить стекло, которое от высоких температур может буквально разлететься на кусочки.
  • Удаляя старую краску или лак с поверхности, лучше уточнить, какой у нее состав. Если имеются токсичные составляющие, нужно работать в маске или респираторе и защитных очках.
  • Сушка волос паяльным феном запрещена, даже если для изготовления агрегата был использован именно бытовой фен.

О том, как сделать паяльный фен своими руками, смотрите в следующем видео.

Конструкция фена паяльника

Исходя из того, что требуется получить струю раскалённого воздуха, формируется конструкция паяльного прибора. Состоит сделанный самодельный паяльный фен своими руками из следующих элементов:

  • нагреватель;
  • изоляция нагревателя;
  • вентилятор;
  • сопло;
  • корпус фена;
  • ручка корпуса;
  • схема управления;
  • держатель для паяльника.

Нагреватель

В качестве нагревателя используют нихромную проволоку в виде спирали. Для этого можно применить простую спираль от старого бытового фена. Спираль должна быть такого диаметра, чтобы оставался зазор между нагревателем и корпусом воздуховода.

Наматывая спираль, один конец проволоки продевают внутрь нагревателя, таким образом, чтобы наружу выходили два конца проводника для подключения к источнику питания. Для теплоизоляции спирали её оборачивают слюдой.

Изоляция нагревателя

Для того чтобы избежать теплопотерь, спираль нагревателя изолируют от корпуса нагревателя. Один из вариантов изоляции – это слюда. Слюда надёжно изолирует спираль от трубки воздуховода. Хрупкий материал наклеивают на стеклоткань.

Стеклоткань – хороший теплоизолятор. Для склейки слюды со стеклотканью используют резиновый клей или универсальное средство «Момент». В некоторых случаях слюду клеят на бумагу. Впоследствии клей и бумага выгорят, но сохранится слюда в форме изолирующей трубки.

Читайте также  Фазовый дальномер

Воздуховод

В качестве воздуховода (кожуха) нагревателя применяют оболочки различных радиодеталей, например, корпуса резистора или сопротивления. Можно использовать любую стальную трубку подходящего диаметра. Края одного конца трубки придётся завальцевать. Это нужно для того, чтобы сопло надёжно удерживалось в выходном отверстии трубки.

Например, берут старый резистор С-5-5, напильником аккуратно снимают завальцованный край с одной стороны оболочки. Удаляют внутреннюю начинку, и трубка для воздуховода готова.

Важно! Следуя советам «мастеров», для воздуховода используют керамическую или кварцевую стеклянную трубку. От случайного попадания флюса на поверхность этих материалов трубка разрушается. Поэтому лучшим материалом для этой детали будет сталь.

Вентилятор

В качестве нагнетателя воздуха вполне можно использовать кулер от операционного блока компьютера. Вентилятор имеет размеры в плане 40 х 40 мм, что надо учитывать при формировании корпуса самодельного фена.

Небольшие вентиляторы можно найти в старых корпусах бытовых фенов для волос. В этом деле нужно выбирать устройство, приемлемое по мощности и габаритам.

Сопло

Сопло предназначено для концентрации и фокусирования воздушного потока. Для изготовления элемента берут металлическую шайбу. Кольцо деформируют керном так, чтобы оно приняло форму чаши.

Сопло помещают в выходное отверстие воздуховода. Своими краями шайба опирается в загнутую кромку трубки и не выпадает наружу.

Корпус фена

Корпус паяльника можно вырезать из жести консервной банки. Жесть толщиной 0,3 мм – идеальный материал для изготовления своими руками термофена. В местах соединения жести делают отгибы. В них просверливают маленькие отверстия, в которые вставляют винтики и затягивают их гайками.

Обратите внимание! Применение жести – не догма. Для корпусов самоделок используют любой термостойкий материал. Это может быть строительная фанера, текстолит и даже ламинат.

Основное требование к компоновке деталей замкнутой камеры фена – это её герметичность. Все места соединений элементов корпуса должны плотно прилегать друг к другу. Это нужно для обеспечения нужного напора воздушного потока, нагнетаемого вентилятором. Элементы камеры соединяют шурупами. Из-за высокой температуры внутри корпуса клей не применяют.

Ручка корпуса

По советам самодеятельных мастеров, для ручки хорошо подходит корпус одноразового пластикового шприца. Шприц имеет ушки, в которых просверливают отверстия. Такие же отверстия делают в корпусе фена. Ручку привинчивают к фену винтами с гайками и шайбами. Для надёжности крепления под шайбы подкладывают пружинные шайбы – «гроверы».

Схема управления

Для пайки микросхемы своими руками самодельным термофеном нужен блок регулировки режимов работы паяльного устройства. Это два режима: установка нужной температуры нагревателя и регулировка количества оборотов лопастей вентилятора.

Основой блока управления является трансформатор с двумя вторичными обмотками. Вместо трансформатора можно использовать блок питания из старого компьютера или балласта люминесцентной лампы. Вариантов много, лишь бы сопротивления нагревателя и кулера соответствовали источникам питания. Для регулировки режимами работы фена в схему блока управления включают два переменных резистора, ручки управления которыми располагают на поверхности корпуса блока.

Подробный вариант схемы блока управления термофеном для пайки микросхем своими руками можно подобрать в публикациях интернета.

Держатель для паяльника

Держатель – немаловажная деталь для паяльного устройства. Дело в том, что простой держатель фена освобождает руки мастера для позиционирования монтажной схемы перед воздуховодом паяльника, а также для извлечения и установки радиодеталей на плате.

Подставку делают массивной, чтобы предотвратить опрокидывание всей паяльной конструкции. Для этого используют лист металла 100 х 100 мм и толщиной не менее 20 мм.

Держатель изготавливают из жести, изгибая её по размеру и форме ручки фена. Держатель помещают на подставку входным пазом вверх. Отгиб жестяного элемента закрепляют на подставке винтами через просверленные отверстия.

Дополнительная информация. Паяльный фен может быть мобильным устройством. В этом случае изготавливают раму с зажимами, в которой фиксируют в вертикальном положении обрабатываемую плату.

Из паяльника и капельницы

Для изготовления своими руками паяного фена может быть использован простой паяльник со снятым с него защитным кожухом.

При взятии его за основу будущего нагревателя необходимо произвести доработку конструкции, заключающуюся в следующем:

  • Сначала из рабочей части паяльника удаляют жало, после чего трубка из слюды с размещенной под ней обмоткой из нихрома полностью вытаскивается из деревянной ручки-держателя.
  • Затем подходящие к элементу нагрева сетевые провода отсоединяют и также вытаскивают из деревянного держателя, но уже с другой стороны.
  • После этого в боковой части ручки просверливают отверстие нужного размера, в которое продёргивается отсоединённый ранее сетевой провод (в сторону рабочей части).
  • На следующем шаге изготовления паяльного фена берут капельницу, от которой отрезают наконечник в районе расположения резиновой юбки. Затем оголённую часть трубки вставляют в сетевое отверстие деревянной ручки.
  • Далее, прорезиненный уплотнитель (юбка) капельницы с усилием прижимается к торцевой части держателя, обеспечивая надёжную герметизацию зоны стыковки.
  • По завершении этих действий концы продёрнутого питающего провода вновь подсоединяют к обмотке из нихрома и надёжно изолируют.
  • В отверстие, где ранее размещалось жало паяльника, вставляют подходящий по диаметру отрезок телескопической антенны и тщательно зажимают стопорным винтом.

Герметичность входного отверстия в ручке обеспечит эффективную накачку холодным воздухом, поступающим от компрессорной станции.

На заключительной стадии сборки паяльного фена следует возвратить нагревающую трубку с нихромовой обмоткой на место, предварительно обмотав её несколькими слоями алюминиевой фольги.

Затем подготовленный таким образом нагреватель утапливается в деревянную ручку и надёжно фиксируется посредством гибкого медного провода, наматываемого по всей длине защитного покрытия.

Фен из паяльника

Как показывает практика, сделать паяльный фен своими руками можно из фена для сушки волос, использовать строительный фен, или даже из паяльника. Последний вариант предполагает довольно значительные переделки – ввиду того, что у паяльника нет никаких устройств подачи воздуха, а именно они и являются самыми трудными в исполнении, а не нагревательный элемент.

Что внутри у фена

При изготовлении паяльного фена из всех трёх устройств самое главное, с чем придётся столкнуться – это контроль температуры.

Даже, если используете хороший строительный фен с термостатом, всё равно придётся его немного переделать, из-за чего температурная шкала на нём может не соответствовать тому, что он будет выдавать на печатной плате.

Что уж говорить о фене для волос и о переделке из паяльника!

Поэтому лучше всего проверить работу фена при помощи контактного цифрового термометра. Если он показывает стабильно в течение долгого времени температуру в диапазоне 190-240 градусов – им пользоваться можно. Если нет – придётся что-то менять в его конструкции.

Сделать самодельный паяльный фен своими руками из паяльника – самая трудная задача из всех. Здесь придётся столкнуться и с непредсказуемой температурой и с проблемой подачи воздуха, которая здесь будет делаться с нуля.

Основная идея такого фена – размещение нагревательного элемента паяльника в стеклянной трубке, через которую подводится воздух с другого конца. Жало паяльника удаляют – лучше всего, чтобы воздух подавался в трубку прямо через спираль, нагреваясь непосредственно от неё.

Другой конец трубки делают несколько длиннее и к нему подсоединяют шланг для накачки воздуха. Механизмов для накачки много – берут переделанные аквариумные компрессоры, делают самодельные меха из пластиковой бутылки или даже просто дуют воздух.

Читайте также  Подключение проходного выключателя легранд

Из-за очень большого количества проблем с изготовлением такого фена: его температурной калибровкой, невозможностью регулировать интенсивность нагрева большинства паяльников — процесс будет самым трудоёмким в изготовлении и результат ненадёжным. Проще сделать из обычного дешёвого строительного фена, а паяльник ещё пригодится для других целей.

Заключительные замечания по конструкции паяльного фена

Быть может, кто скажет, мы не указали в точности, как сделать паяльный фен. Просто считаем, все и так ясно:

  1. Изымаем спираль из исходного фена для волос вместе с несущей из кварца.
  2. Отрезаем патрубок, оставив небольшое ответвление для крепления новых элементов.
  3. Внутрь стальной трубки вставляем основу со спиралью. Провода идут внутри, обернутые огнеупорной тканью, которую найдете в бытовых нагревательных приборах.
  4. Корпус фена сделан из пластика и не выдержит высоких температур стальной трубки… на жаропрочный клей насаживаем его через керамический переходник. Можно болгаркой отрезать от столбовых изоляторов высоковольтных линий (продается в магазине).
  5. Керамику приклеиваем на тот же состав к корпусу.

Собственно, принцип действия паяльного фена реализован в полной мере. Начинайте работать. Считаем, что паяльный фен немногим понадобится реально. Оружие профессиональных мастеров и ремонтников, которое жизни рядового гражданина пылится на полке годами. Добавим, что пайка планарных микросхем требует четкого соблюдения температурных режимов.